注意事项：6.1.4实际应用中的问题解析

在实际应用中发现对于两幅光照或色彩强度差异较大的图像，仅仅消除可见拼接缝是不够的。使用上述多分辨率法消除可见拼接缝后，还是会有明显的过渡带现象，而且拼接图像看起来也不真实。

图6-5是两幅图像直接重合拼接后的结果，可见右上方的图像明显比左下方的图像暗很多。这是因为在拍摄时照相机采用自动快门方式，天空的光强要比场景中物体的光强亮很多，照相机为了对天空正确曝光采取了较高的快门速度，导致下方的楼房和房顶拍得很黑。这样的两幅图像拼接在一起后自然会出现可见的拼接缝。

图6-5 两幅图像直接重合拼接后的结果

图6-6说明了图6-5中两幅图像在重叠区域内的直方图情况，可以看出它们的直方图差异很大。如果两幅图像具有相同的光照，则它们在重叠区域的图像的直方图应该基本相同。基于这个事实，可以寻找重叠区域中两幅图像的直方图关系，然后通过这个关系修正较暗的那幅图像，使两幅图像光照在同一水平上。

图6-6 重叠部分图像和直方图

a）图6-5左下方图像及直方图 b）图6-5右上方图像及直方图

对像素值的调整可以表示为使用一个函数对像素值进行映射，如：

I′（x，y）=f（I（x，y））

函数f（□）不一定可以解析表示，但是可以用图形表示，如图6-7所示，横向的灰度条表示输入像素值，纵向的灰度条表示输出的像素值，通过调整图6-7中的函数曲线，图像中暗的地方更暗、亮的地方更亮，图像的对比度得到了加强。如果能够求得某个函数曲线，使右侧图像的像素值通过这个函数映射后能够和左侧方图像的像素值相同，那么就可以达到光照均衡的目的。这个函数曲线可以通过重叠区域中两幅图像的直方图来求得。

图6-7 像素值映射曲线

重叠区域中图像的直方图说明了像素值出现的频率，把每个频率除以这个区域的总像素数就得到了像素值出现的概率p（w），从而得到像素值的累积分布函数：(www.xing528.com)

图6-8画出了图6-5中两幅图像的累积分布函数曲线，设左下图像为参考图像，右上图像按照它的光照进行调整，对于右上图像的每一个像素值（0≤g≤255）查找同等累积分布下对应的左下图像的像素值。例如，对给定右上图像的像素值g₂，由图可知，有

CDF（g₁）=CDF（g₂）

图6-8 重叠区域中的累积分布函数

所以对右上图像中所有像素值为g₂的像素都需要映射为像素值g₁，对0～255级灰度都进行这样的操作就可以得到像素值映射曲线。

最终得到的函数映射曲线如图6-9b所示，这里分别对RGB三色进行映射，右上方图像在重叠区域的部分经过曲线映射后得到的直方图如图6-9c所示，可以看出这个直方图已经和图6-6a所示的直方图相当接近。如果只需要对图像的亮度进行调整，那么可以先把图像转换到HSI空间，统计I分量的直方图，然后得到映射曲线。

图6-9 经映射曲线处理后的直方图

a）图6-5中左下方图的直方图 b）最终得到的函数映射曲线 c）图6-5中右上方图经曲线映射后的直方图

最后，通过图6-9b的映射曲线对右上图像全图的每一个像素进行映射调整，调整后的图像再与左下图进行拼接，结果如图6-10所示。整个图像光照均匀，而且拼接缝已经不可见。可见，光照平衡和拼接缝消除搭配使用能获得最自然的拼接全图。

图6-10 全图色彩校正后得到的拼接图像